Estudo do desgaste abrasivo e adesivo em aços ferramenta por meio do ensaio de pino-disco / Study of abrasive and adhesive wear in tool steels by pin-on-disc test

AUTOR(ES)

Roberto Alexandre Schöpf

DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

Entre os diversos mecanismos de desgaste, os desgastes abrasivo e adesivo são os que respondem pela maior contribuição nas falhas em equipamentos e ferramentais da indústria mecânica. Ferramentas utilizadas na fabricação de estatores, conhecidas como lamelas, falham em decorrência destes tipos de desgaste. As falhas têm procedência no desgaste por deslizamento e provocam remoção do isolante dos fios do estator durante o processo de inserção. A remoção do esmalte resulta em curto circuito entre espiras e conseqüente risco ao usuário final. É comum relacionar a resistência ao desgaste como uma função dependente apenas da dureza dos materiais envolvidos, no entanto, existem outras características que também influenciam no desgaste, tais como: o tipo de estrutura cristalina, existência de precipitados na matriz metálica e sua homogeneidade, bem como, a natureza dos mesmos. Por meio do presente estudo, analisaram-se os mecanismos presentes no desgaste de aços ferramenta utilizados na fabricação de estatores. Utilizandose o teste pino-disco, avaliou-se a resistência ao desgaste de oito diferentes aços ferramenta, classificando-os quanto à resistência ao desgaste e situando-os frente ao aço atualmente utilizado neste processo. Dois grupos de aços foram avaliados, os fabricados pela metalurgia do pó e os obtidos pelo método convencional de metalurgia. Dois tipos de ensaios pino-disco foram realizados. No primeiro teste, como contra-face ou disco, foi utilizado um rebolo de carbeto de silício; neste teste o objetivo principal foi avaliar a resistência ao desgaste abrasivo. No segundo teste, o disco foi fabricado com aço de baixa liga, neste teste, a resistência ao desgaste predominantemente adesivo foi à variável resposta. Os resultados obtidos foram correlacionados com determinadas características dos aços estudados: dureza, energia absorvida no impacto do ensaio Charpy, densidade, percentual de elementos de liga formadores de carbonetos de alta dureza e microestrutura. Os resultados mostraram que os aços fabricados pelo processo de Metalurgia do Pó apresentaram maiores resistências ao desgaste. Os aços ferramenta com teores maiores de elementos de liga obtiveram melhores resultados, sobretudo no ensaio de resistência ao desgaste adesivo. Os aços ferramenta CPM9V e Sinter 30 foram os que apresentaram maior desempenho na resistência ao desgaste. Considerando a aplicação deste resultados nas condições de operação, o aço CPM9V possui como vantagem uma menor dureza e conseqüente maior tenacidade, característica também importante para a função.

ASSUNTO(S)

engenharia de materiais e metalurgica aço ferramenta desgaste metais ensaio pino-disco wear tool steel pin-on-disc test

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